1859年9月1日，英國天文學(xué)家Richard C.Carrington和Richard Hodgson分別獨立觀測到太陽表面的局部突然增亮現(xiàn)象，這種現(xiàn)象被太陽物理學(xué)家稱之為“flare”，中文譯名“耀斑”。隨著觀測儀器的不斷進步，對太陽耀斑的觀測研究已經(jīng)進入了多波段、高空間分辨率、高時間分辨率和高譜分辨率的階段。

觀察太陽耀斑的光變曲線，會發(fā)現(xiàn)光變輪廓具有明顯的先上升(上升相)后下降(下降相)特征。一般來說，耀斑的上升相代表了太陽磁場能量通過磁重聯(lián)過程快速釋放的過程，而其下降相則代表了耀斑源區(qū)的逐漸冷卻過程。因而，耀斑的上升相和下降相的特征時標，對耀斑研究具有非常重要的物理意義。

無獨有偶，在對恒星光變曲線的研究中，也發(fā)現(xiàn)了類似的突然增亮現(xiàn)象，也被稱作“flare”。由于恒星缺少空間分辨率的觀測，恒星天文學(xué)家將其譯為“耀發(fā)”。雖然恒星耀發(fā)的研究歷史也很悠久，但是累計觀測到的恒星耀發(fā)的樣本數(shù)并不多，而類太陽恒星的耀發(fā)樣本就更少了。Kepler空間望遠鏡在2009年發(fā)射升空之后，對特定天區(qū)進行了持續(xù)的測光觀測，獲取了大批量恒星的光變曲線，為類太陽恒星耀發(fā)的研究提供了大量樣本，尤其是其中的高頻采樣(short-cadence，簡稱SC)數(shù)據(jù)，帶來了耀發(fā)光變輪廓的大量豐富信息。典型的類太陽恒星耀發(fā)光變輪廓

KIC 4543412恒星上一次耀發(fā)的精細光變輪廓。

Trise代表上升相時間，

Tdecay代表下降相時間，數(shù)據(jù)點間的時間間隔約為1分鐘

由中國科學(xué)院國家天文臺賀晗研究員帶領(lǐng)的研究團隊利用Kepler的SC數(shù)據(jù)，選取恒星參數(shù)與太陽接近的20顆有顯著耀發(fā)活動的類太陽恒星，從光變曲線中識別出184個恒星耀發(fā)樣本，基于耀發(fā)的光變輪廓確定了每個耀發(fā)樣本的上升相和下降相時間，然后對耀發(fā)的上升相時間和下降相時間進行了統(tǒng)計分析。結(jié)果顯示，類太陽恒星耀發(fā)的上升相時間中位數(shù)為5.9分鐘，下降相時間中位數(shù)為22.6分鐘。這一結(jié)果與太陽耀斑的時標一致，因而支持兩者具有相同的物理機制。

研究進一步發(fā)現(xiàn)，類太陽恒星耀發(fā)樣本的上升相和下降相時間均符合對數(shù)正態(tài)分布，表現(xiàn)為尖頭–長尾的分布形態(tài)，該分布通過了Kolmogorov–Smirnov檢驗，置信水平為0.95。這一結(jié)果為恒星耀發(fā)特征時間分析提供了一種新的思路，可作為未來此類研究的基準，用于比較各類恒星上耀發(fā)時間的分布規(guī)律。此外，該分布結(jié)果可以作為系外行星大氣建模的輸入因子，對分析恒星耀發(fā)活動施加于系外行星大氣的影響以及系外行星的宜居性具有重要意義。

本研究工作以快報(Letter)的形式發(fā)表于國際重要天文學(xué)期刊《皇家天文學(xué)會月刊》(MNRAS: Letters, 2021, 505, L79-L83)，論文審稿人評價該工作是“重要且有趣的(important and interesting)”?！痘始姨煳膶W(xué)會月刊》由英國牛津大學(xué)出版社出版，已有190多年的歷史，1859年Carrington和Hodgson發(fā)現(xiàn)太陽耀斑的論文即發(fā)表于該刊。

論文作者成員來自中國科學(xué)院國家天文臺、南京大學(xué)、中國科學(xué)院新疆天文臺、貴州大學(xué)和美國新澤西理工大學(xué)，國家天文臺閆巖博士和賀晗研究員為該論文的共同通訊作者。

關(guān)鍵詞： 天文臺 科研人員 太陽恒星耀 科學(xué)院